ES2225915T3

ES2225915T3 - Dispositivo para fijar un implante en tejido oseo.

Info

Publication number: ES2225915T3
Application number: ES97110156T
Authority: ES
Inventors: Shedrick D. Jones
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2017-06-20
Also published as: JP2006212449A; DE69730569D1; DE69730569T2; EP1430843A3; DE69738227T2; DE69738227D1; EP1430843A2; EP1430843B1; JP4583331B2

Abstract

LA INVENCION ES UN METODO Y APARATO PARA REALIZAR UN IMPLANTE DE DISEÑO ESPECIAL EN TEJIDO OSEO DE MANERA QUE SE FAVOREZCA EL CRECIMIENTO DEL TEJIDO OSEO EN EL INTERIOR Y ALREDEDOR DEL IMPLANTE CONSIGUIENDO DE ESTE MODO UNA MAYOR SEGURIDAD DE FIJACION DURANTE PERIODOS MAS LARGOS DE TIEMPO. EL USUARIO EMPLEA UN TALADRO RECOGEDOR DE FRAGMENTOS DE HUESO PARA FORMAR EL ORIFICIO EN EL TEJIDO OSEO Y DESCARGAR LOS FRAGMENTOS DE HUESO PRODUCIDOS A UNA ZONA DE RECOGIDA. EL USUARIO DESMENUZA LOS FRAGMENTOS DE HUESO COLOCANDOLOS EN LA MORDAZA INFERIOR DE LAS DOS MORDAZAS DE CONTACTO EN FORMA DE CUCHARA DE UN DISPOSITIVO SIMILAR A UNOS ALICATES Y ABRIENDO Y CERRANDO REPETIDAMENTE LAS MORDAZAS HASTA DESMENUZAR LOS FRAGMENTOS DE HUESO. EN LA SUPERFICIE DEL IMPLANTE SE COLOCAN UNO O MAS CANALES HELICOIDALES EMPOTRADOS Y TALADROS QUE PERMITAN EL CRECIMIENTO DE HUESO EN EL IMPLANTE. LA INSTALACION DEL IMPLANTE CONSISTE EN LLENAR PARCIALMENTE EL ORIFICIO DEL TEJIDO OSEO CON LAS PARTICULAS DE HUESO, RELLENARLOS CANALES HELICOIDALES Y TALADROS CON PARTICULAS DE HUESO COMPACTADAS E INSTALAR EL IMPLANTE EN EL ORIFICIO DEL TEJIDO OSEO. EL ESPACIO QUE QUEDA ENTRE EL IMPLANTE Y EL TEJIDO OSEO SE LLENA CON EL PROPIO TEJIDO OSEO DEL PACIENTE DURANTE EL PROCESO DE INSTALACION, FAVORECIENDO DE ESTE MODO EN GRAN MEDIDA EL CRECIMIENTO DE TEJIDO OSEO EN EL INTERIOR Y ALREDEDOR DEL IMPLANTE.

Description

Dispositivo para fijar un implante en tejido óseo.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere en general al campo de los implantes dentales y esqueléticos para fijar dispositivos protésicos al tejido óseo.

Son dos los requisitos para obtener un implante firme y duradero encajado en el tejido óseo. El implante debe ser mecánicamente fuerte para resistir los esfuerzos a los cuales es sometido y debe ser biológicamente compatible con el tejido óseo para que estimule el recrecimiento óseo alrededor del mismo.

Los implantes hechos de metal son atractivos desde el punto de vista de la resistencia mecánica, pero salvo unas pocas excepciones, como por ejemplo el titanio puro y la aleación de titanio Ti 6Al 4V, la mayoría son biológicamente poco recomendables porque liberan iones metálicos que son dañinos para el tejido vivo. Los implantes hechos de cerámica, como por ejemplo la alúmina de monocristales, no liberan iones dañinos y son mecánicamente fuertes pero no ligan bien con el tejido vivo. Los materiales cerámicos biológicamente compatibles, como por ejemplo la apatita, que ligan bien al tejido vivo, adolecen de la resistencia mecánica requerida para los implantes.

Debido a su resistencia mecánica y a la facilidad de fabricación, el metal sigue siendo el material elegido para la mayoría de los implantes. Con el fin de potenciar el recrecimiento de tejido óseo vivo, los implantes metálicos se recubren con materiales biológicamente compatibles. Con el fin de minimizar las insuficiencias del ligado biológico, los implantes a menudo se atornillan al tejido óseo buscando de esta forma obtener por medios mecánicos lo que no puede obtenerse totalmente a través del medio biológico. Con el fin de maximizar los efectos de recrecimiento óseo en la mayor medida posible, el implante está provisto de unos agujeros, unos rebajos, y otras características hacia el interior de las cuales puede prosperar el recrecimiento óseo, con la esperanza de impedir de esta forma que el implante se suelte con el paso del tiempo.

Así mismo, se llama la atención sobre el documento WO-A-90 01303 que se refiere a un implante compuesto al menos de una pieza que incluye un puntal que va a ser encajado en un hueso en el que el puntal se extiende a través de la zona cortical superior, del tejido esponjoso, y de la zona cortical inferior del hueso. Dicho implante comprende en una región terminal una porción roscada de tornillo que es interrumpida por un canal recto dispuesto para la retirada del hueso desmenuzado producido por el atornillamiento del implante dentro de la zona cortical inferior del hueso.

Desgraciadamente, el tejido óseo a menudo no vuelve a crecer por dentro de los intersticios situados entre el implante y el tejido óseo donde se aloja. En vez de ello, crece tejido blando en estas regiones. Este tejido blando contribuye poco a la resistencia de la unión entre el implante y el tejido óseo adyacente.

Sumario de la invención

La presente invención es un aparato para encajar un implante de diseño especial de una forma que estimule el recrecimiento de tejido óseo dentro y alrededor del implante obteniendo de esta forma una mayor seguridad de fijación a lo largo de periodos de tiempo más prolongados. Un procedimiento de utilizar dicho aparato comprende las etapas de conformar un agujero en el tejido óseo en un emplazamiento deseado del implante, recolectar los fragmentos óseos resultantes de la conformación del agujero, desmenuzar los fragmentos óseos, empacar los fragmentos óseos desmenuzados dentro del agujero, dentro y alrededor del implante, e instalar el implante dentro del agujero.

Las etapas del procedimiento de conformación del agujero dentro de la estructura ósea y de la recolección de los fragmentos óseos se llevan a cabo con un taladro de recolección de fragmentos óseos que comprende un ensamblaje coaxial de sierra tubular y un taladro, actuando la sierra tubular y el taladro conjuntamente para conformar el agujero y depositar los fragmentos óseos resultantes en una región encerrada entre la sierra tubular y el taladro.

La etapa de desmenuzamiento se lleva a cabo con un dispositivo desmenuzador accionado a mano que comprende un ensamblaje a modo de alicates en el que las tenazas tienen forma de cuchara, coincidiendo la superficie convexa de una mordaza con la superficie cóncava de la otra mordaza cuando las mordazas se cierran. El usuario lleva a cabo la etapa de desmenuzamiento colocando los fragmentos óseos en la mordaza inferior cóncava y abriendo y cerrando repetidamente las mordazas para ejecutar la función de desmenuzamiento. Los fragmentos óseos desmenuzados son, o bien retenidos dentro de la mordaza inferior en forma de cuchara o, alternativamente, cribados a través de unas pequeñas aberturas existentes en la mordaza inferior.

El implante comprende una porción principal y una porción terminal. La porción principal tiene uno o más canales helicoidales incrustados en la superficie del implante con la finalidad de transportar los fragmentos óseos desmenuzados que están situados en el orificio del tejido óseo antes de la instalación del implante. Unos agujeros pasantes transversales están dispuestos en varios niveles a lo largo del eje geométrico longitudinal del implante para permitir el recrecimiento del tejido óseo dentro del implante.

El empacado consiste en rellenar parcialmente el agujero con fragmentos de hueso desmenuzado y también empacar los canales y orificios del implante con fragmentos de hueso desmenuzados.

Instalar el implante consiste en instalar el implante dentro del agujero. Las regiones de interconexión entre el implante y el tejido óseo resultan rellenadas con el propio tejido óseo del paciente durante el proceso de instalación, estimulando con ello en gran medida el recrecimiento adicional de tejido óseo dentro y alrededor del implante.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista lateral del taladro de recolección.

La Fig. 2 es una vista lateral del dispositivo de desmenuzamiento de fragmentos óseos.

La Fig. 3 es una vista ampliada de una porción del lado convexo de la mordaza de desmenuzamiento del dispositivo de desmenuzamiento de fragmentos óseos.

La Fig. 4 es una vista ampliada de una porción de la mordaza opuesta del dispositivo de desmenuzamiento de fragmentos óseos.

La Fig. 5 es una vista lateral de la primera forma de realización del implante.

La Fig. 6 es una vista lateral de una segunda forma de realización del implante.

Descripción de las formas de realización preferentes

Un taladro de recolección de fragmentos óseos realiza normalmente un agujero en un tejido óseo y recolecta los fragmentos óseos resultantes de la actividad. A menudo se diseña también un implante como dispositivo de desmenuzamiento de fragmentos óseos. La presente invención es un implante diseñado para distribuir añicos de fragmentos óseos situados en un agujero en los intersticios existentes entre el implante y el agujero.

El taladro 1 de recolección de fragmentos óseos se muestra en la Fig. 1. Consiste en un ensamblaje coaxial de la sierra tubular 3. La sierra tubular 3 mostrada en la Fig. 1 en sección transversal, es un cilindro de acero inoxidable con paredes delgadas que tiene una pluralidad de dientes de sierra 7 a lo largo del borde de la pared del cilindro en el extremo distal y un medio de conexión 9 a modo de tornillo en el extremo proximal.

El taladro 5 consiste en una sección 11 con espirales en el extremo distal y un eje 13 en el extremo proximal. La sección 11 con espirales termina con un miembro puntiagudo 17 que guía el taladro 1 de recolección de fragmentos óseos durante la operación de taladro del agujero. Un conector a modo de tornillo 15, diseñado para coincidir con el conector 9 a modo de tornillo de la sierra tubular 3, está anclado al eje 13 en el extremo proximal.

Cuando la sierra tubular 3 y el taladro 5 están ensamblados, como se muestra en la Fig. 1, el miembro puntiagudo 17 se extiende más allá del extremo distal de la sierra tubular 3, de forma que el miembro puntiagudo 17 contacta con el tejido óseo antes que los dientes 7 de sierra cuando el taladrado se inicia. El diámetro de la sección 11 con espirales es ligeramente mayor que el diámetro interno de la sierra tubular 3 para permitir un fácil ensamblaje.

Los medios de conexión 9 y 15 tienen forma hexagonal para permitir el ajuste de las llaves que desmonten la sierra tubular 3 y el taladro 5. El extremo del eje 13 que se proyecta desde el medio de conexión 15 puede utilizarse para conectar una fuente de energía con el fin de accionar el taladro 1 de recolección de fragmentos óseos. El eje 13 podría terminar también en el medio de conexión 15, en cuyo caso la fuente de energía podría fijarse al medio de conexión 15.

En funcionamiento, los fragmentos y detritos óseos resultantes de las operaciones de corte de la sierra tubular 3 y del taladro 5 son transportados por las espirales de la sección 11 con espirales hasta la región 19 situada entre la sierra tubular 3 y el eje 13. Al terminar la operación de taladrado, el taladro de recolección de fragmentos óseos puede desmontarse y recuperarse los fragmentos óseos.

Los fragmentos óseos son desmenuzados por un dispositivo desmenuzador de accionamiento manual 25 mostrado en la Fig. 2. El dispositivo consiste en un miembro de desmenuzamiento 27 y de un miembro opuesto 29 que pivota en direcciones opuestas alrededor del pasador 31 durante su funcionamiento. El dispositivo está preferentemente hecho de un material, como por ejemplo titanio puro o aleación de titanio Ti 6Al 4V que no son corroíbles, fácilmente esterilizables y que tienen la fuerza necesaria para desmenuzar fragmentos óseos.

El miembro de desmenuzamiento 27 consiste en la mordaza 33 del desmenuzamiento en forma de cuchara y en el brazo 35 de palanca de desmenuzamiento. Una pequeña porción de la superficie convexa de la mordaza 33 de desmenuzamiento se ilustra en la Fig. 3. Está compuesta por una retícula de pirámides con bases que tienen, aproximadamente 2 mm y unas alturas que tienen, aproximadamente, 2 mm.

El miembro opuesto 29 consiste en una mordaza 37 opuesta en forma de cuchara 37 que se adapta a la mordaza de desmenuzamiento 33 cuando las dos mordazas se unen y el brazo de palanca opuesto 39. Una pequeña porción de la superficie de la mordaza opuesta 37 se muestra en la Fig. 4. Está compuesta de una retícula de aberturas cuadradas que tienen, aproximadamente 1 mm cuadrado.

Las mordazas 33 y 37 se mantienen normalmente abiertas mediante el muelle 41 que ejerce fuerzas opuestas sobre los brazos de palanca 35 y 39 que tienden a expandirlas. El dispositivo de desmenuzamiento es accionado agarrando el usuario los brazos de palanca 35 y 39 con una mano, forzando a la reunión de los brazos, y a continuación liberándolos de forma que puedan volver a sus posiciones normales abiertas. Esta operación, repetidamente ejecutada, provoca que los fragmentos óseos situados en la mordaza opuesta 37 se desmenucen, lo que da como resultado que los añicos de fragmentos óseos más pequeños que las aberturas de la mordaza opuesta 37 atraviesen las aberturas y sean recolectados dentro de un recipiente situado por debajo de la mordaza.

Hay una diversidad de diseños alternativos apropiados para la mordaza de desmenuzamiento 33. La exigencia esencial es que la superficie que hace contacto con los fragmentos óseos sea rugosa comprendiendo una pluralidad de picos y valles. Los picos deberían ser agudos para penetrar los fragmentos óseos y los trozos mayores y hacer que se escindan en piezas más pequeñas. La separación de los picos debería ser comparable al tamaño más grande de los añicos.

Hay también una diversidad de diseños alternativos apropiados para la mordaza opuesta 37. La mordaza opuesta puede no tener ninguna abertura, reteniendo de esta forma todos los trozos con independencia de su tamaño dentro de la mordaza. Es deseable no sólo desmenuzar los fragmentos óseos sino también separar los trozos más grandes de los más pequeños, de forma que la mordaza opuesta puede estar diseñada con aberturas de un tamaño apropiado. Las aberturas pueden ser cuadradas, redondas, o cualquier otra configuración que pueda llevar a cabo la función separativa.

Las vistas laterales de los implantes 47 y 65 de distribución de los trozos se muestran en las Figs. 5 y 6, respectivamente. El implante 47 mostrado en la Fig. 5 es un cilindro sólido con unos hilos de rosca 49 que se extienden desde el extremo distal hasta la porción terminal 51 del implante. La porción terminal 51 proporciona el medio para la fijación de una prótesis. El implante 65 mostrado en la Fig. 6 es similar en todos sus aspectos al implante 47 excepto porque no presenta los hilos de rosca 49 y tiene además el agujero coaxial 67 que se conecta con el agujero 57.

Al menos un canal helicoidal 53 está embebido en la superficie de implante a lo largo de la porción roscada. La intersección del canal helicoidal con los hilos de rosca produce que los hilos de rosca tengan unos bordes cortantes que permiten que el implante corte sus propios hilos de rosca dentro del tejido óseo cuando está instalado. Para facilitar el proceso de corte de los hilos de rosca, la porción roscada tiene una sección ahusada 55 al nivel del extremo distal para permitir la fácil entrada hacia el interior del agujero en el tejido óseo.

El propósito fundamental del canal helicoidal 53 es acarrear los trozos de fragmentos óseos depositados dentro del agujero de tejido óseo antes de la instalación del implante 47 o del implante 65 lejos del extremo distal y distribuirlos a lo largo de la porción roscada del implante. El canal helicoidal 53 proporciona también un emplazamiento para empacar los añicos de fragmentos óseos antes de la instalación del implante.

La porción roscada del implante 47 y la porción correspondiente del implante 65 incluyen también unos agujeros diametrales 57 situados en el implante a diversos niveles a lo largo del eje geométrico del implante y que se conectan al canal helicoidal 53. Los agujeros diametrales 57 pueden opcionalmente atravesar toda la extensión del implante.

La finalidad de los agujeros es proporcionar unos receptáculos para empacar tejido óseo desmenuzado antes de la instalación del implante y ramales para el recrecimiento de tejido óseo después de la instalación.

Un rebajo hexagonal está dispuesto en el extremo proximal 59 de los implantes 47 y 65 por medio del cual un usuario puede trabar el implante con una herramienta de accionamiento hexagonal con el fin de atornillar el implante dentro de un agujero de recepción del tejido óseo, en el caso del implante 47 o girar el implante hacia atrás y hacia delante mientras se presiona el implante dentro de un agujero dentro del hueso blando, en el caso del implante 65. El extremo proximal 59 puede también incluir un agujero aterrajado por la parte inferior del rebajo hexagonal con el fin de fijar una prótesis al implante. El extremo terminal 51 puede estar ahusado para asegurar que la fijación de la prótesis se lleva a cabo de manera firme. También pueden utilizarse otros tipos de medios de traba de la herramienta de accionamiento y otros tipos de medios de fijación de la prótesis.

Los implantes 47 y 65 están hechos de material biocompatible como por ejemplo titanio o una aleación de titanio ejemplificada por el Ti 6Al 4V. Para estimular el recrecimiento de tejido óseo dentro y alrededor del implante, el implante puede estar revestido o rociado de plasma con hidroxiapatita. En aplicaciones dentales, el diámetro del implante oscila normalmente entre 3 y 4 mm con longitudes que oscilan entre 6 y 16 mm. El diámetro de un implante femoral oscila normalmente entre 6 mm y 16 mm con longitudes que oscilan entre 140 y 190 mm.

Claims

1. Dispositivo (47,65) de una pieza para su implante en un tejido óseo que tiene un extremo distal y un extremo proximal, siendo el extremo proximal el extremo al cual la prótesis puede ser fijada, teniendo el dispositivo un eje geométrico y consistiendo en una sección principal que se extiende desde el extremo distal hasta un punto intermedio situado sobre el eje geométrico y una sección terminal (51) que se extiende desde el punto intermedio hasta el extremo proximal, conteniendo la sección terminal (51) el medio para fijar la prótesis al dispositivo, estando la sección principal limitada por una superficie cilíndrica principal, un plano distal, y un plano intermedio, siendo ambos planos, intermedio y distal, perpendiculares al eje geométrico del dispositivo, conteniendo el plano intermedio el punto intermedio, estando la sección terminal limitada por una superficie terminal, el plano intermedio y un plano proximal, siendo la superficie terminal, bien la superficie de un cilindro o una pirámide truncada de un cono, siendo también el plano proximal perpendicular al eje geométrico del dispositivo, siendo la intersección de la superficie terminal con el plano intermedio un círculo y siendo la intersección de la superficie terminal con el plano proximal un círculo llamado el círculo proximal, teniendo el dispositivo, la superficie cilíndrica principal, y la superficie terminal todos un eje geométrico común, estando la superficie cilíndrica principal en contacto con la sección principal de una pluralidad de puntos axial y circunferencialmente distribuidos sobre la superficie cilíndrica principal, estando el plano distal en contacto con la sección principal, estando el plano proximal en contacto con la sección terminal, siendo el contacto entre el plano distal y la sección principal un punto único, porciones sustanciales de un círculo concéntrico, porciones sustanciales de una región limitada por un círculo concéntrico o porciones sustanciales de una región limitada por dos círculos concéntricos, teniendo un círculo concéntrico su centro sobre el eje geométrico del dispositivo, estando la sección terminal en contacto sustancialmente con toda la superficie terminal, teniendo el dispositivo al menos un canal helicoidal (53) que tiene unos extremos que rodean el dispositivo estando embebidos en su superficie, siendo la separación entre las sucesivas circunvalaciones mayor que la anchura del canal.

2. El dispositivo de la reivindicación 1 en el que la distancia entre el plano distal y el plano que contiene el primer círculo de delimitación es mayor que cero, siendo un círculo de delimitación la intersección de la superficie cilíndrica principal y un plano normal al eje geométrico de la superficie cilíndrica principal, contactando un círculo de delimitación con la superficie de la sección principal en uno o más puntos, definiendo el primer círculo de delimitación, el círculo de delimitación más próximo al extremo distal del dispositivo, incluyendo la sección terminal un medio para fijar una herramienta para permitir a un usuario agarrar el dispositivo.

3. El dispositivo de las reivindicaciones 1 o 2 en el que el diámetro del círculo proximal es inferior al diámetro del círculo intermedio.

4. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que hay una pluralidad de agujeros situados dentro de la sección principal, siendo los ejes de los agujeros perpendiculares al eje geométrico de la superficie cilíndrica principal y cortando el eje geométrico de la superficie cilíndrica principal en diferentes puntos.

5. El dispositivo de la reivindicación 4 en el que la entrada de cada agujero está situada en un canal helicoidal.

6. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en el que hay un agujero axial en el extremo distal del dispositivo, siendo el diámetro del agujero axial inferior o igual a la dimensión mayor de cualquier abertura de la sección principal que conecta con el agujero axial.

7. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en el que una porción de la sección principal es roscada.